2018年高考化学一轮复习课时作业16专题五5.16微观结构与物质的多

专题五 5.16 微观结构与物质的多样性

1．[2017·云南昆明统考]下列说法正确的是( )

A．铁元素的质量数为60 B.26Fe的核内质子数比中子数多8

C.26Fe与26Fe的核外电子数相同，属于同一种核素 D.26Fe与26Fe的化学性质相同，互为同位素

答案：D 解析：26Fe这种铁原子的质量数为60，而不是铁元素的质量数，A错；26Fe的核内质子数(26)比中子数(34)少8，B错；26Fe与26Fe的质子数相同但中子数不同，是两种不同的核素，C错；26Fe与26Fe是同种元素的不同核素，互为同位素，化学性质相同，D正确。

2．下列说法正确的是( )

A．所含质子数和电子数相等的粒子一定是原子

B．两种粒子如果核外电子排布相同，化学性质就一定相同 C．质量数相同的原子其化学性质一定相同 D．具有相同核电荷数的原子，一定是同种元素

答案：D 解析：化学中的粒子可以是分子、原子、离子，也可以是质子、中子、电子等，HF和H2O所含的质子数、电子数均相等，但它们是分子而不是原子。Na、Mg核外电子排布相同，但它们的化学性质却有很大差异。元素的化学性质取决于原子核外的最外层电子数，与质量数无关。A、B、C都不正确。核电荷数即质子数决定元素的种类，所以D正确。

3．[2017·河南洛阳模拟]下列说法正确的是( )

A．由H、D、T与O、O、O构成的过氧化氢分子的相对分子质量有36个 B．H2、D2、T2互为同素异形体

C．H2、D2、T2在相同条件下的密度比为1∶2∶3 D．氕、氘发生核聚变生成其他元素，属于化学变化

答案：C 解析：H、D、T组合H2、D2、T2、HD、HT、DT共6种；O、O、O组合O2、

17

16

17

18

16

16

17

18

＋

2＋

60

58

60

58

60

60

60

58

60

58

60

O2、O2、OO、OO、OO共6种，所以构成的过氧化氢分子共有6×6＝36个，但其中

18161716181718

有相对分子质量相同的分子，故构成的过氧化氢分子的相对分子质量个数小于36个，故A错误；H2、D2、T2均为氢气单质，属于一种物质，故B错误；H2、D2、T2在相同条件下的密度比等于气体相对分子质量之比为2∶4∶6＝1∶2∶3，故C正确；氕、氘发生聚变生成其他元素，属于核反应，不是化学变化，故D错误。

4．[2017·山东聊城模拟]金属钛对人体体液无毒且有惰性，能与肌肉和骨骼生长在一起，有“生物金属”之称。下列有关22Ti和22Ti的说法正确的是( )

A.22Ti和22Ti的质量数相同，互称为同位素 B.22Ti和22Ti的质子数相同，互称为同位素 C.22Ti和22Ti的质子数相同，是同一种核素

1

48

50

48

50

48

50

48

50

D.22Ti和22Ti核外电子数相同，中子数不同，不能互称为同位素

答案：B 解析：22Ti和22Ti的质子数相同，中子数不同，质量数不同，互称为同位素，A错误，D错误；22Ti和22Ti的中子数不同，属于不同的核素，C错误。

5．[2017·山东泰安模拟]核电荷数小于18的某元素X，其原子核外电子层数为a，最外层电子数为(2a＋1)。下列有关元素X的说法中，不正确的是( )

A．元素X的原子核内质子数为(2a－1)

B．元素X形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂

C．元素X形成的简单离子，各电子层的电子数均达到2n个(n表示电子层数) D．由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌消毒的作用

答案：C 解析：由信息可知该元素为N或Cl，其质子数为7或17，则A正确；N2或

2

2

48

5048

50

4850

Cl2既能作氧化剂又能作还原剂，B正确；N结构为确；含Cl的HClO有杀菌消毒作用，D正确。

3－

，Cl结构为

－

，则C不正

6．重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是( ) A．重水是原子反应堆的导热剂 B．氘(D)原子核内有1个中子 C．H2O与D2O的物理性质不相同

D．H、D与O、O形成的水分子，其相对分子质量不相同的有5种

答案：A 解析：原子反应堆的导热剂是钠、钾合金；D项，H2 O(18)、H2 O(20)、D2 O(20)、D2 O(22)、HDO(19)、HDO(21)，共5种。

7．[2017·河北廊坊质量检测]某短周期元素M，其原子的最外层电子数和次外层电子数之差与最外层达到饱和所需电子数相等，下列有关叙述正确的是( )

A．M元素一定是第ⅤA族元素 B．M元素一定是第三周期元素

C．M可形成与CH3CHO电子数相等的化合物 D．M的单质在空气中加热时可能会生成红棕色气体

答案：C 解析：设M的最外层电子数为x，若M只有两个电子层，依题意有x－2＝8－x，解得x＝5，则M为氮元素；若M有三个电子层，依题意有8－x＝8－x，该式恒成立，则M可能为第三周期元素中除氩外的任意一种，故A项、B项错误。氮元素形成的化合物HNO2与CH3CHO电子数相等，C项正确。红棕色气体为NO2，而N2只有在高温或放电条件下才与空气中的O2反应，且一步只能生成无色的NO，D项错误。

8．设X、Y、Z代表元素周期表中前4周期的三种元素，已知X和Y具有相同的电子层结构；Z元素的原子核内质子数比Y元素的原子核内质子数少9；Y和Z两种元素可形成含4个原子核、42个电子的负一价阴离子。下列说法不正确的是( )

2

＋

－

18

16

18

116

118

16

1

16

18

A．元素Z的气态氢化物分子中含有10个电子 B．元素Y的气态氢化物分子中含有18个电子

C．元素Z与元素X形成的化合物X2Z中离子都达到稳定结构 D．元素Y、Z组成的化合物属于离子化合物

答案：D 解析：由“X和Y具有相同的电子层结构”知X和Y的最外层都是8电子，推知X为第ⅠA族元素、Y为第ⅦA族元素；又因“Z元素的原子核内质子数比Y元素的原子核内质子数少9”，故Y为氯、Z为氧、X为钾。水分子中含有10个电子，氯化氢分子中含有18个电子，K2O中的K、O均达到最外层8电子稳定结构。氯、氧组成的化合物为共价化合物。本题也可从常见的4核负一价阴离子NO3、ClO3角度来分析，然后根据“Z原子质子数比Y原子质子数少9”推知Y是Cl、Z是O。

9．现有部分短周期主族元素的性质与原子(或分子)结构如下表： 元素编号 T X Y Z 下列说法正确的是( ) A．Z的氧化物对应的水化物可以溶于氨水 B．T与氢形成的化合物中不可能含非极性键

C．Y与Z的单质分别与相同浓度的盐酸反应，Y的反应要剧烈些 D．X和Y两元素之间有可能形成共价键

答案：C 解析：T的最外层电子数是次外层电子数的3倍，次外层电子数为2，最外层电子数为6，所以T为O；常温下X的单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对，则X为N；Y的M层电子数与K层电子数相同，所以质子数为12，即Y为Mg；第三周期元素的简单离子中半径最小的为Al，所以Z为Al。Z的氧化物对应的水化物为Al(OH)3，不能溶于氨水，A项错误；T与氢形成的化合物H2O2中含有非极性键，B项错误；金属性Mg>Al，其单质分别与相同浓度的盐酸反应，Mg的反应要剧烈些，C项正确；X(N)和Y(Mg)形成的化合物是离子化合物，不存在共价键，D项错误。

10．A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素且B、C相邻，A元素可以与B、C、E元素分别形成甲、乙、丙三种物质，且甲、乙均为10电子化合物，丙为18电子化合物。D元素的最外层电子数与核外电子层数相等。已知：甲＋E2===丙＋B2，甲＋丙===丁，下列说法正确的是( )

A．离子半径：D＞C＞B

B．A与C两种元素共同形成的10电子粒子有3种

3

3＋

－

－

＋

2－＋

－

＋

－

元素性质与原子(或分子)结构 最外层电子数是次外层电子数的3倍 常温下单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对 M层电子数与K层电子数相同 第三周期元素的简单离子中半径最小 C．D元素在周期表中的位置可以是第二周期第ⅡA族 D．丁物质均由非金属元素构成，只含共价键

答案：B 解析：A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素。A元素可以与B、C、E元素分别形成甲、乙、丙三种物质，且甲、乙均为10电子化合物，丙为18电子化合物，则A为氢元素；10电子化合物可能为甲烷、氨气、水、HF，已知甲＋E2===丙＋B2，甲＋丙===丁，则E为氯元素，B为氮元素；由B、C相邻知C为氧元素，故甲为NH3、乙为H2O、丙为HCl、丁为NH4Cl；D元素的最外层电子数与核外电子层数相等，原子序数大于氧元素，处于第三周期，最外层电子数为3，故D为铝元素。N、O、Al电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径N＞O＞Al，A错误；H与O两种元素可形成的10电子粒子有H2O、H3O、OH三种，B正确；Al元素位于第三周期第ⅢA族，C错误；NH4Cl含有离子键、共价键，D错误。

11．现有下列9种微粒：1H、1H、 6C、 6C、 7N、26Fe、26Fe、 8O2、 8O3。按要求完成以下各题：

(1)1H、1H、1H分别是氢元素的一种________，它们互称为________。 (2)互为同素异形体的微粒是________。

(3)对于ZXb，按下列要求各举一例(要求：每小题分别写出符合题意的两种粒子，且从以上所给微粒中选择)：

①Z、n、b相同而A不同：_______________________________________； ②A、n、b相同而Z不同：_______________________________________； ③A、Z、b相同而n不同：_______________________________________； ④Z、n、A相同而b不同：_______________________________________。 答案：(1)核素 同位素 (2) 8O2和 8O3 (3)①1H、1H(或 6C、 6C) ② 6C、 7N ③26Fe、26Fe ④ 8O2、 8O3

12．元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，M元素原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3∶4，且M原子的质子数是Y原子的2倍；N、Z、X的半径逐渐减小；化合物XN在常温下为气体。据此回答下列问题：

(1)写出Z与N形成的化合物的电子式_____________________________。

(2)X与Y可分别形成10电子和18电子的分子，写出该18电子分子转化成10电子分子的化学方程式____________________________________________

___________________________________________________(分解反应)。

(3)如图表示由上述元素组成的两种气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后的转化关系，请写出该转化过程的化学方程式：

4

－

＋

＋

56

2＋

56

3＋

16

16

1

2

13

14

14

1416

16

1

2

3

1

2

13

14

14

56

2＋

56

3＋

16

16

＋

－

3－

2－

3＋

3－

2－

3＋

An__________________________________________________________ _________________________________________________________。

(4)A、B均为由上述五种元素中的三种元素组成的强电解质，且组成元素的原子个数之比为1∶1∶1。若在各自的水溶液中，A能抑制水的电离，B能促进水的电离，则A的化学式为____________，B的化学式为____________。

MnO2·－

答案：(1)Na[C··l·] (2)2H2O2=====2H2O＋O2↑

＋·

·

··

(3)2SO2＋O2

催化剂

2SO3 加热

(4)NaOH NaClO(或NaHS)

解析：根据Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，则Y是O元素；M元素原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3∶4，则M是S元素，N为短周期主族元素，原子序数大于S元素，N为Cl元素，根据化合物XN在常温下为气体，推断X为H，根据N、Z、X的半径逐渐减小，推断Z为Na元素。

13．A、B、C、D、E、F、G、L、I九种主族元素分别位于三个不同的短周期，它们的原子序数依次增大，其中B、C、D位于同一周期，A与E、B与G、D与L分别位于同一主族，C、D、F三种元素的原子序数之和为28，F的质子数比D多5，D的最外层电子数是F最外层电子数的2倍，C和D的最外层电子数之和为11。请回答下列问题：

(1)以上元素中非金属所形成的最简单气态氢化物稳定性最弱的是(填化学式)______________________________________________________________，

E、F、L所形成的简单离子的半径由大到小的顺序为(用离子符号表示)___________________ ________________________________________。

(2)L、I两元素可按原子个数比1∶1组成化合物X，化合物X中各原子均满足8电子的稳定结构，则X的电子式为___________________________________ ________________________________。

(3)固体化合物E2D2投入到化合物E2L的水溶液中，只观察到有沉淀产生，写出该反应的离子方程式：___________________________________________。

(4)由A、B、C、D按原子个数比4∶1∶1∶2形成一种化合物Y，则Y的化学式为____________________________________________________________，

向Y中加足量稀硫酸后，再加高锰酸钾溶液，高锰酸钾溶液褪色。写出使高锰酸钾溶液褪色的反应的离子方程式：________________________________。

5

＋

＋

－

答案：(1)SiH4 S＞Na＞Al (2)ClS

··························

2－

2－＋3＋

SCl

＋

－

(3)Na2O2＋S＋2H2O===S↓＋2Na＋4OH

(4)(NH4)2C2O4 2MnO4＋5H2C2O4＋6H===2Mn＋10CO2↑＋8H2O

解析：由于九种主族元素位于三个不同的周期，而B、C、D位于同一周期，可以知道A为氢元素，B、C、D位于第二周期，E、F、G、L、I则位于第三周期；由A与E为同一主族元素，可确定E为钠元素；由F的质子数比D多5，D的最外层电子数是F最外层电子数的2倍，可推知D、F分别为氧元素和铝元素；由C、D、F三种元素的原子序数之和为28，可推知C元素为氮元素；由D与L位于同一主族，可推知L为硫元素；由其原子序数关系和B与G位于同一主族可知，I只能是氯元素，B、G分别为碳元素和硅元素。即A、B、C、D、E、F、G、L、I分别对应H、C(碳)、N、O、Na、Al、Si、S、Cl。(1)题述非金属元素除H外，C(碳)、N、O、Si、S、Cl中硅元素的非金属性最弱，故形成的最简单的气态氢化物中SiH4的稳定性最弱。E、F、L所形成的简单离子中S与氩原子的核外电子排布相同，而Na和Al则与氖原子核外电子排布相同，故离子半径大小顺序为S＞Na＞Al。(2)L、I两元素按原子个数比1∶1组成的化合物应该是S2Cl2，其中硫原子和硫原子之间、硫原子和氯原子之间均以共价单键的形式结合。(3)Na2O2和Na2S的水溶液发生氧化还原反应，生成NaOH，同时有S沉淀析出。(4)由A、B、C、D按原子个数比4∶1∶1∶2形成的化合物为(NH4)2C2O4。C2O4具有还原性，能够被酸性KMnO4溶液氧化，反应的离子方程式为2MnO4＋5H2C2O4＋6H===2Mn＋10CO2↑＋8H2O。

14．[2017·安徽合肥模拟]现有部分元素的原子结构特点如下表：

X Y Z W L层电子数是K层电子数的3倍 核外电子层数等于原子序数 L层电子数是K层和M层电子数之和 最外层电子数是次外层电子数的2.5倍 2＋

2－

－

＋

3＋

2－

＋

3＋

2－

＋

－

＋

2＋

(1)画出W原子结构示意图____________________________________。

(2)元素X与元素Z相比，非金属性较强的是________(填元素名称)，写出一个能表示X、Z非金属性强弱关系的化学反应方程式：____________________ ____________________________________________________。

(3)X、Y、Z、W四种元素形成的一种离子化合物，其水溶液显强酸性，该化合物的化学式为________。

(4)元素X和元素Y以原子个数比1∶1化合形成的化合物Q，元素W和元素Y化合形成的化合物M，Q和M的电子总数相等。以M为燃料，Q为氧化剂，可作火箭推进剂，最终生成无毒的，且在自然界中稳定存在的物质，写出该反应的化学方程式：

6

_________________________________________________。

答案：(1)

(2)氧 2H2S＋O2===2H2O＋2S↓(其他合理答案亦可) (3)NH4HSO4

点燃

(4)N2H4＋2H2O2=====N2＋4H2O

解析：X元素原子的L层电子数是K层电子数的3倍，根据核外电子排布规律，可知L层为6个电子，所以X为氧元素。Y元素原子的核外电子层数等于原子序数，Y只能是氢元素。Z元素原子的L层电子数是K层和M层电子数之和，L层有8个电子，则其M层电子数为6，所以Z是硫元素。W元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2.5倍，其次外层只能是K层，有2个电子，所以W为氮元素。(2)能说明氧元素比硫元素非金属性强的事实很多，其中单质之间的置换反应生成S比较直观。(3)H、N、O、S四种非金属元素形成离子化合物只能是铵盐，其水溶液显强酸性应是强酸的酸式盐，因为铵盐水解酸性不如其酸式盐溶液酸性强，故应为NH4HSO4。(4)H和O按原子个数比1∶1化合形成的化合物为H2O2共有18个电子，则H和N形成的18电子微粒只能是N2H4，根据信息写出方程式即可。

7

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